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    10．物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置．
    （1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量$\frac{1}{2}$mv2的定量关系．
    （2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据．
    ①用天平测定小球的质量为0.50kg；
    ②用游标卡尺 测出小球的直径为10.0mm；（选填：“刻度尺”、“游标卡尺”、“螺旋测微器”）
    ③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.40cm；
    ④电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端．
    ⑤让电磁铁断电，小球自由下落．
    ⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s．
    ⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为4.00J．（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）
    （3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等．

    分析 本实验探究重力做功与动能变化量的关系，通过下降的高度求出重力做功，通过光电门测量出小球的速度，从而探究重力功与动能的变化量是否相等．

    解答 解：（2）②刻度尺测量误差较大，用螺旋测微器测量的读数单位为mm，小数点后面应有三位，精确到千分之一，根据小球的直径为10.0mm，知是用游标卡尺测量的．
    ③要求出重力做功的大小，需测量出电磁铁下端到光电门的距离．
    ④电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端，
    ⑦小球的速度$v=\frac{d}{t}=\frac{10×1{0}^{-3}}{2.5×1{0}^{-3}}=4.0m/s$，则小球动能的变化量$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×4．{0}^{2}=4.00J$．
    （3）重力做功为4.02J，小球动能变化量为4.00J，在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等．
    故答案为：（2）②游标卡尺；③光电门；④吸在电磁铁下端； ⑦4.00； （3）在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等．

    点评 解决本题的关键掌握实验的原理，知道刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，以及知道通过光电门的瞬时速度是通过极短时间内的平均速度求出的．

    练习册系列答案
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    C．拉行李箱时，行李箱与地面间的弹力有可能为零
    D．力F2与摩擦力的合力方向竖直向下

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    B．运动方向相同
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    A．实验中所用的两根细绳必须等长
    B．同一次实验过程中，O点位置不允许变动
    C．在实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
    D．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点
    E．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小
    其中正确的是BC．（填入相应的字母）

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